Методология получения искусственных протяженных фрагментов ДНК нерегулярного строения была впервые предложена Г. Кораной в начале 1970-х гг. С первых шагов его исследо­вания стало ясно, что разработать процедуру полностью химического синтеза достаточно протяженных цепей ДНК вряд ли удастся. По­этому был предложен метод, сочетающий хи­мический синтез нуклеиновых кислот с прин­ципом комплементарное™ оснований ДНК. Реализовать данный подход удалось благо­даря использованию ДНК-лигазы, позволяющей ковалентно присоединять друг к другу синтези­рованные химическим путем олишнуклеотиды в комплементарных комплексах. Ковалентное присоединение происходит в том случае, когда два смежных участка одного олигонуклеотида комплементарны крайним фрагментам других олигонуклеотидов, которые благодаря комплементарным взаимо­действиям укладываются на первом как на мат­рице. При этом концы их фиксируются так, что их положение максимально благоприятно для образования ковалентной фосфодиэфирной свя­зи. После того как лигаза соединит эти два кон­ца, образуется двунитевая ДНК-подобная струк­тура, состоящая из олигонуклеотидов. Сое­динения выделяют и используют места ковалентных сшивок, а следователь­но, и строение полученных олигонуклеотидов определяют методом ближайших соседей. Для этого 5′-концевые фосфатные группы олигонук­леотидных фрагментов метят изотопом 32Р (на­пример олигонуклеотиды). Полученные в результате лигазной реакции олигонуклеотиды после выде­ления и очистки подвергают полному гидроли­зу под действием фосфодиэстеразы и определя­ют, какой из нуклеотидов содержит 32Р. Мече­ная фосфатная группа окажется у 3-концевого мономера олигонуклеотида, к которому под действием ДНК-лигазы был присоединен 5-концевой фосфат второго олигонуклеотида, и таким образом будет определено место сшив­ки. Если, например, при подобной обработке олигонуклеотидов метка 32Р окажется свя­занной с тимидином, то это однозначно под­твердит правильность присоединения исход­ных фрагментов. Успех рассматриваемого метода в значи­тельной мере определяется правильным раз­биением целевой структуры на дуплексы-ин­термедиаты и составляющие их олигонуклео­тиды. Главное требование к такому разбиению сформулировано Г. Кораной в осно­вополагающей работе по синтезу гена пред­шественника супрессорной тирозиновой тРНК Е. coli в пределах одного олигонуклеотида и в выступающих концах дуплексов-интермедиатов не должно быть самокомплементарных участков. Установлено, что наличие олигомеров с такими участками затрудняет обра­зование дуплексов, а в ряде случаев вообще препятствует их получению. В 1976 г. Г. Кораной с сотрудниками был осуществлен первый химико-ферментативный синтез полного генагена супрессорной тРНКуг. Синтезированный 207-членный дуп­лекс включал, кроме структурного гена пред­шественника тРНКтуг, промоторный участок и последовательность нуклеотидов, содержа­щую сигнал для процессинга первичного транс­крипта до функциональной тРНК. Фрагмент был снабжен липкими концами для встраивания по участкам гидролиза эндонуклеазой ЕсоШ. Полученный химико-ферментативным пу­тем ген супрессорной тРНКтуг был встроен в плазмиду ColEl и специально сконструиро­ванный на основе бактериофага Я вектор Харон ЗА. После трансформации Е. coli рекомбинатной ДНК, несущей синтетический ген, наблю­дали супрессию амбер-мутаций в обоих случа­ях, что указывает на правильный процессинг предшественника тРНК in vivo в зрелую форму супрессорной тРНКтуг. Клонированный ген был также транскриби­рован in vitro, при этом полученный продукт после обработки грубым экстрактом Е. coli превратился в предшественника супрессорной тРНКуг. Эти факты свидетельствуют о том, что искусственный ген имеет заданную структуру природного гена супрессорной тРНКуг, его экс­прессия контролируется синтетическим промо­тором и, следовательно, целевой ген является функционально активным.